摘要：目的:研究拟种植区冠根向的皮质骨和松质骨厚度比率(cortico-cancellous thickness ratio,CCTR),评估其与植体稳定性的相关性。方法:纳入符合标准的57例患者(65个缺牙位),种植术前将患者CT图像导入动态导航软件,设计完成后测量并计算CCTR,术后即刻及修复前记录种植体稳定性系数(implant stability quotient,ISQ)。Pearson相关系数评估CCTR与ISQ的相关性。结果:CCTR与初期ISQ值和二期ISQ值之间均存在正相关(r=0.708,P<0.01;r=0.568,P<0.01),上下颌后牙区初期ISQ值、二期ISQ值、CCTR均值有显著性差异(P<0.01)。结论:CCTR可作为测量拟种植区骨质的客观指标之一,对植体稳定性的评估具有重要意义。

摘要：有限元方法已经成为损伤生物力学研究的重要手段,准确的皮质骨材料本构参数对研究人体冲击损伤和人工骨骼等医学问题具有重要意义。基于长骨皮质骨的生理结构,提出批量制备高精度规则试样的加工方法,并开展准静态三点弯曲试验;采用基于梁理论和基于特定样本有限元模型优化反求两种方法,研究皮质骨材料的各向异性和区域差异,并通过线性回归分析建立两种识别方法所得材料参数的回归模型。制备横向和轴向试样各16个,所提出的试样制备方法能够保证试样间的尺寸偏差不超过4%,基于梁理论方法求得的新鲜牛股骨皮质骨轴向和横向试样的杨氏模量分别为(21.70±3.33)GPa和(14.47±2.10)GPa,极限应力分别为(249.21±38.83)MPa和(106.81±21.05)MPa,极限应变分别为1.95%±0.35%和1.06%±0.20%,与文献结果吻合。对利用优化方法和梁理论方法求得的杨氏模量、屈服应力和有效塑性应变进行线性回归分析,回归模型拟合精度分别为96.4%、98.7%和89.3%(P<0.05)。研究结果表明,所提出的试样制备方法能够高效地加工尺寸精度较高的规则试样,并良好地保持试样的生物力学特性。在皮质骨准静态三点弯曲试验中,基于特定样本有限元模型的材料参数反求方法能够识别更准确的材料本构参数,而基于梁理论识别参数的回归模型则能够快速准确地预测皮质骨的弹性模量、屈服应力和有效塑性应变。

摘要：椎弓根螺钉内固定技术能贯穿脊柱前、中、后三柱，起到三维矫形和固定作用，目前已在脊柱外科中广泛应用。但是传统椎弓根螺钉置入时，为暴露骨性标志而对肌肉剥离的程度较大，尤其在下腰椎和骶骨进行操作时，则需更充分的暴露。经皮椎弓根螺钉内固定技术能在一定程度上弥补这一缺陷，但其不能同时行植骨及减压，需另取切口入路，且需反复“C”型臂X线机透视，故患者和手术医生承受辐射量均较大。另外，由于螺钉松动导致内置物稳定性下降是术后常见的并发症，如为骨质疏松患者，因骨量减少、骨组织结构退化而术后出现并发症的可能性则更大。通过改进螺钉设计以及注入强化椎体的材料，虽可提高骨．螺钉界面强度，但仍存在各自的缺陷：前者对于严重骨质疏松患者仍难以获得有效骨．螺钉把持力；骨水泥强化椎弓根螺钉可以显著提高螺钉的轴向拔出力，且明显增加固定节段脊柱的抗疲劳能力，但存在误注或溢出风险、易损伤神经组织、聚合产生高热及对人体有毒等弊端。经皮质骨通道置椎弓根螺钉技术采用的螺钉直径小、长度短，且螺纹排列更紧密，可充分与皮质骨集中区域接触，增加骨．螺钉界面强度；另外，其置钉点邻近峡部，对肌肉剥离程度较小，且自内而外、由下而上的钉道可降低血管、神经损伤的概率。因此，皮质骨通道置椎弓根螺钉技术为获得螺钉对椎体的有效固定强度、椎弓根螺钉在微创手术中的应用以及传统技术置入椎弓根螺钉失败后补救性置钉提供了一种新的思路。

摘要：背景:脱脂的目的在于通过清除脂肪和脂蛋白,减少特殊细胞表面抗原,以降低免疫排斥反应,改善异体骨的生物相容性,提高异体骨移植的成骨能力,但目前有关脱脂对骨生物力学性能的影响尚无统一观点。目的:探讨脱脂对异体皮质骨生物力学性能的影响。设计、时间及地点:随机分组自身对照观察实验,于2006/2008在广东医学院附属福田人民医院完成。材料:新鲜宰杀的成年健康牛股骨8对。从每一对牛股骨相应位置中挑取约50mm长,10mm宽的骨块,将骨块打磨成7mm×7mm×40mm长方体牛皮质骨试件24对。方法:将24对试件随机抽签法分成2组(n=12),每对中随机抽取一个试件为实验组,另一个试件为对照组。实验组试件在1∶1的三氯甲烷:甲醇混合液500mL中脱脂24h;对照组标本按同样流程在去离子水中浸泡24h。两组分别选取6个试件进行抗压缩试验及三点弯试验。主要观察指标:力学试验中每一试件所能承受的载荷、挠度。结果:压缩试验显示,与对照组比较,实验组的试件所能承受的最大压力明显减小,且脱脂后每个试件间所受最大应力的差别明显缩小,试件的脆性增加,最大应变减小,弹性模量增大(P均<0.05);三点弯试验显示,与对照组比较,实验组的试件所能承受的最大载荷明显减小,所受最大应力的差别明显缩小,最大挠度减小,弹性模量增大(P均<0.05)。结论:脱脂后皮质骨的力学强度下降,脆性增加。

摘要：在骨钻孔过程中,轴向力过大会导致钻头断裂、骨稳定性差等问题。引入三尖钻增加钻削稳定性,使用ABAQUS对三尖钻钻削皮质骨进行有限元仿真;通过试验验证模型的正确性,使用中心复合设计(CCD)进行仿真试验设计,通过响应面法得到轴向力的二次回归方程,研究转速、进给量和钻头直径对轴向力的影响。该研究为手术中使用三尖钻提供理论指导,二次回归方程作为预测模型为手术中控制轴向力提供可能。

摘要：骨铣削是开颅手术和骨科手术中的必要步骤,铣削力过大会导致铣刀断裂、骨组织周围发生裂纹等问题,从而导致手术过程受到影响。使用ABAQUS仿真软件对四刃立铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真并验证模型的正确性。基于仿真模型设计中心复合实验,通过响应面法得到铣削力的二次回归方程,探究铣刀转速、进给量和铣削深度对铣削力的影响。研究结果为骨科手术中合理设定铣削参数提供参考,二次回归方程作为预测模型也为手术中控制铣削力提供可能。

摘要：在临床中,使用医用麻花钻给骨钻孔是常见的治疗手段,但医用麻花钻通常存在定心能力差的问题,骨大多都是曲面,所以在骨钻削中极易造成孔位的偏离、孔形不圆、孔直径偏大等现象。针对这一问题,改用定心能力更好的三尖钻并施加超声振动对皮质骨进行钻削研究。通过研究发现三尖钻超声振动辅助(UAD)钻削不仅改善了给骨钻孔时定心能力差的问题,而且与三尖钻普通(CD)钻削对比发现,UAD三尖钻钻削在轴向力、钻削温度、孔内壁表面粗糙度均比CD钻削有大幅度减小,钻孔直径精度则有大幅提高。三尖钻UAD钻削大幅度提高了孔的表面质量。

摘要：为了直观明了地分析骨钻削过程中切削区的温度,把三维钻削问题转化为二维切削问题,建立了二维正交切削模型;分析骨钻削过程中第三变形区温度的变化,并利用ABAQUS软件建立超声振动正交切削有限元仿真模型,通过试验验证了仿真模型的正确性;然后通过仿真模型,对比分析普通钻削与超声振动钻削的第三变形区温度变化,并进一步分析了超声振动条件下,转速对皮质骨第三变形区温度的影响。结果表明:相比于普通钻削,超声振动钻削能显著降低第三变形区的温度;随着转速的增加,第三变形区温度增加。

摘要：为了研究钻削用量与钻削温度之间的关系,利用ABAQUS软件建立医用麻花钻和皮质骨的钻削仿真模型。基于皮质骨各向异性的本质属性,分析比较各向同性与各向异性模型,证明各向异性模型更符合真实情况;利用各向异性模型研究钻削温度与转速、进给速度和背吃刀量之间的关系。

摘要：骨手术中较差的表面质量影响骨组织愈合,延缓康复时间。将超声振动与普通钻削相结合有助于改善骨手术中钻孔的表面质量。对新鲜的皮质骨进行超声振动辅助钻削试验,对比普通钻削分析其表面质量;并采用响应面优化法研究振幅、频率、主轴转速和进给速度等参数对表面粗糙度的影响。结果表明:在加载超声振动条件下可以获得更优的表面质量;同时合理选择振动参数和切削参数能有效改善钻孔表面粗糙度。